טכנולוגיית לייזר טרה-הרץ חדשה תוכל לאתר פצצות

This post is also available in: English (אנגלית)

צוות חוקרים מהמכון הטכנולוגי במסצ'וסטס (MIT) ומאוניברסיטת פרינסטון בנו מערכת חדשה אשר אמורה לזהות את הכימיקלים אשר משמשים להרכבת חומרי נפץ. המערכת מבוססת על ספקטרוסקופיה בטווחי טרה-הרץ אשר מופעלת באמצעות לייזר – מדידה של קרינה אלקטרומגנטית בין הטווחים של גלי מיקרו וגלי אינפרה-אדום. האפשרות לאתר פצצות באמצעות שימוש בקרינה כבר הייתה קיימת מזה תקופה, אבל עד עכשיו מערכות טרה-הרץ היו מסורבלות מדי וזקוקות ליותר מדי אנרגיה על מנת להוכיח את עצמן כמנגנון אפשרי.

המערכת החדשה הזו פותרת את הבעיה. היא עושה שימוש בלייזר QCL (קיצור של quantum cascade laser) קטן – בערך בגודל של מיקרו-שבב של מחשב – אשר יכול להזהות חתימות טרה-הרץ בחלקיק שנייה. המכשיר עושה שימוש בלייזר על מנת להפיק מה שנקרא מסרק תדרים – ספקטרום שעשוי מסדרה של תדרים מרווחים באופן שווה. עם מגוון כזה של תדרים יכול המכשיר ליצור "פרופיל ספיגת טרה-הרץ" ייחודי עם כמה מדידות.

אחת הבעיות שעמדו בפני הטכנולוגיה הזו עד היום היה שלייזר מוכרח להישמר בטמפרטורה נמוכה מאוד כדי שיוכל לפעול. צורך זה דרש מערכות קירור מסורבלות אשר מנעו שימוש רחב היקף בה. משום שהמערכת החדשה עושה שימוש בלייזר QCL קטן מאוד שדורש מעט כוח, מערכת הקירור הנדרשת לו קטנה גם היא.

“היינו רגילים לצרוך 10 וואט, אבל הלייזר שלי מופעל רק אחוז אחד מהזמן, מה שמוריד באופן משמעותי את מגבלות הקירור," אמר יאנג יאנג, דוקטורנט בהנדסת חשמל ומדעי המחשב ב- MIT ואחד הכותבים העיקריים של המאמר אשר מתאר את תהליך הפיתוח של המערכת. "כך אנחנו יכולים להשתמש במערכת קירור קומפקטית."

ובכל זאת, בטח יעברו כמה שנים עד שפריצת הדרך הזו תמצא את דרכה לנקודות בידוק בטחוני בנמל התעופה הקרוב אליכם. זהו צעד ראשון עצום לקראת יישומים פרקטיים, כך אמר ג'רארד וויסוקי מאוניברסיטת פרינסטון, אך אין להפחית בחשיבות של הפיתוח הזה. בעתיד הלא רחוק מדי, יוכלו להיות לו יישומים באיתור חומרי נפץ, וכן לעזור לרופאים ולמדענים למצוא שרידים של חומרים שקודם לכן לא היו יכולים לאתר.